(共50张PPT)
第2章 生物的遗传与变异
第2节 基因在亲子代间的传递
导入新课
大量的精子正在奔向卵细胞。在正常情况下,只有一个精子能与一个卵细胞结合。
精子和卵细胞的结合给子代带去了什么?
基因控制生物体的性状
性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给子代。
在有性生殖过程中,精子和卵细胞就是基因在亲子代间传递的
“桥梁”。
探究新知
探究一 基因、DNA和染色体
基因与DNA
那么基因存在于细胞的什么位置呢?
精子和卵细胞都属于细胞,基因应该就存在于细胞之中。
“多莉羊的性状几乎与提供细胞核的B羊一样”的原因
知识回顾
多莉羊的性状与B羊相似,说明细胞核里有遗传物质
根据上节课所学的“基因决定性状”可知,基因肯定是在细胞核里,才会导致多莉羊的性状与B羊相似。
遗传信息存在于细胞核中,又知道基因控制性状,可见,基因就是遗传信息。
在细胞中,基因位于遗传物质——DNA分子上。
DNA分子片段示意图
平面结构
立体结构
DNA分子主要存在于细胞核中,是长长的链状结构,外形很像一个螺旋形的梯子。
DNA分子上面分布着许多有遗传功能的片段,不同的片段含有不同的遗传信息,控制着生物的性状。
例如,有的片段决定你是什么血型,有的片段决定你的眼睑是单眼皮的还是双眼皮的,有的片段决定虹膜是黑色的还是褐色的,等等。这些片段就是基因。
所以说,基因是有遗传效应的DNA片段。
染色体与DNA
洋葱根尖的细胞分裂
科学家在研究细胞分裂时发现,细胞核中有许多容易被碱性染料染成深色的物质,这些物质被称为染色体。
每一种生物细胞内染色体的形态和数目都是一定的。
染色体
DNA分子
蛋白质分子
(1)你能否总结出细胞核、染色体和DNA的包含关系?
染色体与DNA的关系示意图
细胞核内有染色体,染色体上有DNA。
思 考
(2)根据此图,概括出染色体、DNA和基因三者之间的关系。(用图示表示)
染色体与DNA的关系示意图
基因
DNA
染色体
资料一 整理后的正常女性体细胞内染色体排序图:
生物体中染色体的特点
动物种类 染色体数/条 植物种类 染色体数/条
果蝇 8 牡丹 10
青蛙 26 豌豆 14
大熊猫 42 香蕉 33
家兔 44 橙子 18
金丝猴 44 花生 40
资料二
黑猩猩 48 小麦 42
鸡 78 水稻 24
(1)正常女性体细胞内有多少条染色体?
思 考
46条23对
成对存在
成对的染色体大小、形态差不多。
(2)染色体在排列上有什么特点?
(3)什么样的染色体互为一对?
(4)从资料二的表格中你还看出了什么?
动物种类 染色体数/条 植物种类 染色体数/条
果蝇 8 牡丹 10
青蛙 26 豌豆 14
大熊猫 42 香蕉 33
家兔 44 橙子 18
金丝猴 44 花生 40
黑猩猩 48 小麦 42
鸡 78 水稻 24
同种生物的染色体数一定一样,不同的生物染色体数不一样。
人的体细胞中有23对染色体,含有46个DNA分子,有2万多对基因,决定着人体可遗传的性状。
人的体细胞
染色体
DNA分子
基因
成对存在
成对存在
成对存在
除生殖细胞外的细胞
总 结
不同生物的细胞内染色体数各不相同,同种生物的细胞内染色体数是否恒定呢?
不一定
生物体细胞中染色体数若出现异常会有哪些影响?
染色体数变了,性状就变
了,所以染色体数必须保持稳定。同种生物的染色体数一定一样,不一样就会出现性状差异。
探究二 基因的传递
生物在有性生殖过程中既要产生生殖细胞,又要完成受精作用,那它是怎样保持染色体数稳定的呢?
1883年,比利时的胚胎学家比耐登(E.van Beneden,1846-1910)在对体细胞里只有两对染色体的马蛔虫进行研究时发现,马蛔虫的精子和卵细胞都只有两条染色体(由每对里的一条组成),而受精卵则又恢复到两对染色体。那么,是不是所有进行有性生殖的生物都是这样呢?1890-1891年,科学家通过对多种生物的观察研
究,证实了在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中,染色体数都要减少一半,而且不是任意的一半。例如,在形成精子时,是每对染色体中分别有一条进入同一个精子。
资料
在生殖过程中,精子、卵细胞中的染色体是怎样分配的?
在形成生殖细胞时,染色体数目减半,且不是任意的一半,而是每对染色体中各有一条进入同一个精子或卵细胞。
1
讨 论
马蛔虫的受精卵中染色体有多少条多少对?成对的染色体有什么特点?
2
成对的染色体大小、形态相似,
一条来自父方,另一条来自母方。
4条2对
生殖过程中染色体的这种变化对生物有什么意义?
保证同种生物体细胞中染色体数目恒定不变。
模拟有性生殖过程中染色体和基因的传递
(1)实验设计原理
染色体模拟:用不同颜色纸条代表双亲体细胞中的染色体(红色父方/黄色母方),长度3厘米×0.5厘米。
基因标记:在纸条上标注基因。
传递机制:通过随机抽取模拟减数分裂和受精过程。
(2)实验材料准备
材料 规格要求 功能说明
彩色纸条 红/黄各2对(3厘米×0.5厘米) 模拟双亲体细胞中的染色体
标记基因 每个纸条(染色体)上标注3个基因 标记基因,方便后续统计
纸盒 3个大圆盘,2个小圆盘(标号1~5) 模拟体细胞/受精卵/生殖细胞
记录表 含3列(精子/卵细胞/受精卵) 数据记录与分析
(3)实验步骤详解
①染色体准备阶段
步骤1:将红色纸条标记为父本(如abd、Abd等),黄色纸条标记为母本(如AbD、ABd等)。
步骤2:将成对纸条放入1号(父方体细胞)和2号(母方体细胞)纸盒。
②生殖细胞形成模拟
步骤3:随机从1号盒取1条红纸条,从2号盒取1条黄纸条。
步骤4:将取出的纸条放入3号(精子)和4号
(卵细胞)纸盒。
关键点:需记录每次取出的基因组合
(如abd/AbD、Abd/ABd)。
③受精过程模拟
步骤5:从3号盒取1条红纸条,从4号盒取1条黄纸条。
步骤6:将组合纸条放入5号(受精卵)纸盒,记录基因组成。
重复操作:建议每组完成20次模拟以获取统计学数据。
(4)数据记录与分析
①数据记录:父方体细胞基因标注为 母方
体细胞基因标注为_____
精子 受精卵
第1次模拟
第2次模拟
……
第n次模拟
②数据分析:受精卵中基因标注为 ,出现了 次;基因标注为 ,出现了 次;基因标注为 ,出现了 次;基因标注为 ,出现了 次。不同基因标注在受精卵代出现的概率
(填“相同”或“不同”)。
(5)实验注意事项:
指标 优秀标准
操作规范 完整执行6个步骤
数据记录 完成20组有效数据
结论分析 正确解释3个遗传规律
(6)评估标准
纸条需保持干燥避免粘连,每次取纸条后需放回原盒。
基因在染色体上,其变化与染色体的变化同步,在体细胞中基因成对,在生殖细胞中基因成单,数量为体细胞中的一半,受精卵中基因又恢复为原数,并且成对。
受精卵中的基因一半来自母方,另一半来自父方,子代性状既可能与母亲相似,也可能与父亲相似。
课外实践
(2)制作基因经生殖细胞在亲子代间的传递的模型,把复杂问题简单化,抽象的问题具体化。
(1)制作染色体、DNA和基因的模型,理解染色体、DNA和基因之间的关系。
课堂小结
基因经精子或卵细胞传递,精子和卵细胞是传递的“桥梁”,在生物的体细胞中染色体是成对存在的,基因也是成对存在的,但在生殖细胞中,染色体减少一
半。
有性生殖中,在形成生殖细胞时,每对染色体分开后的组合是随机
的,所以有性生殖后代个体差异大;而无性生殖染色体来自母体,因此后代个体性状一致。
板书设计
基因
DNA
染色体
细胞核
体细胞
受精卵
2n条染色体
n条染色体
2n条染色体
基因的传递
基因、DNA和染色体
基因在亲子代间的传递
生殖细胞
当堂演练
1.基因存在于( )
A.细胞核内的染色体上
B.细胞膜上的蛋白质上
C.细胞核内的蛋白质上
D.细胞膜上的染色体上
A
2.下列结构中不存在染色体的是( )
A.细胞质 B.细胞核
C.精子 D.卵细胞
A
3.关于精子和卵细胞内染色体数目的叙述,错误的一项是( )
A.分别与体细胞里的相同
B.都比体细胞里的少一半
C.相加后与体细胞里的相同
D.相加后与受精卵里的相同
A
4.生物的体细胞中的每一对染色体 ( )
A.都来自父方
B.一条来自父方,一条来自母方
C.都来自母方
D.有的来自父方,有的来自母方
B
5.在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中,染色体的变化是( )
A.减少任意一半
B.数目始终保持不变
C.增加一倍
D.每对染色体中各有一条进入精子或卵细胞
B
6.玉米体细胞中的染色体是20条,其雄花产生的精子和雌花产生的卵细胞中的染色体分别是( )
A.20条、20条 B.10条、10条
C.20条、10条 D.10条、20条
B
7.下列哪种细胞内的基因,不是成对存在的
( )
A.肌细胞 B.神经细胞
C.卵细胞 D.受精卵
C
8.遗传物质的基本单位是( )
A.染色体 B.生殖细胞
C.细胞 D.基因
D
9.从亲代到生殖细胞再到子代,染色体数量的传递规律是( )
A.2n→2n→2n B.n→n→n
C.n→2n→n D.2n→n→2n
D
10.水稻体细胞内含有12对染色体。当水稻传粉受精后,其受精卵内染色体数目为( )
A.24条 B.12条 C.22条 D.36条
A
11.染色体与DNA的关系是( )
A.染色体即是DNA
B.染色体是DNA的基本单位
C.染色体是DNA的主要载体
D.染色体是遗传物质,DNA也是遗传物质
C
12.对基因的正确叙述是( )
A.基因是染色体的片段
B.是有遗传效应的DNA片段
C.基因的化学成分是蛋白质和DNA
D.基因的化学结构不会发生变化
B
13.下列关于染色体、DNA、基因之间的关系的叙述中不正确的是( )
A.DNA主要在染色体上
B.基因在DNA上
C.一个DNA上有多个基因
D.一个染色体上有多种DNA
D
14.在进行有性生殖时,亲代的性状如何传递给子代 ( )
A.由精子和卵细胞共同遗传
B.由体细胞遗传
C.精子遗传
D.卵细胞遗传
A
15.人的生殖细胞中含有的染色体的情况是
( )
A.46条,46种形态 B.46条,23种形态
C.23条,23种形态 D.23条,1种形态
C